净水除磷基质的综合筛选与长效建模预测

摘要

为筛选效果好且长效的除磷基质,选取电气石陶粒、赤泥陶粒、凹凸棒石、硅胶、海绵铁、活性炭、火山岩、沸石8种基质进行磷静态吸附试验,优选3种基质进行单基质柱状除磷渗流试验和微观结构表征,获取基质的除磷特征,并依据渗流试验数据建模预测长效除磷效果。结果表明:8种基质对磷的吸附能力差异较大,其中电气石陶粒、赤泥陶粒、沸石吸附能力较好;渗流试验中,电气石陶粒在111 d后对磷的去除率仍维持在67%,赤泥陶粒则降至37%;不同基质出水总磷浓度随时间呈现不同变化规律,其统计模型预测性较好,经建模预测得出,电气石陶粒在第160天左右对磷的去除率降至50%,第300天左右达到吸附饱和,赤泥陶粒则在第150天左右达到吸附饱和。基质微观结构(比表面积、表面特征)及化学元素组成等对除磷效果有明显影响。